Information causality as a tool for bounding the set of quantum correlations
本文提出从信息因果性原理导出多项式不等式的新技术,以界定任意二分贝尔场景中的物理关联集合,并推导出约束二元结果贝尔场景的非平凡不等式族,同时改进原理表述以获得超越Uffink不等式的更紧约束。
2024-09-19 quant-ph
Bounding quantum correlations with indefinite causal order
因果不等式是当操作发生在因果序列中时获得的相关性的界限,即背景时间或确定的因果结构预先存在,使得每个操作都在未来,过去或空间中与任何其他操作分离。最近,一个框架被开发出来,其中量子理论被假定为在本地实验室是有效的,但在实验室中的操作之间没有任何全局的因果关系。该框架被证明允许违反一个二分因果不等式的相关性。在这里,我们证明了因果不等式的最大违反上限(类似于“Tsirelson界”)下的一组限制的本地操作涉及无痕二进制可观。这个界限比代数上可能的要低。
2015-09-21 gr-qc quant-ph
Upper Bounding Hilbert Space Dimensions which can Realize all the Quantum Correlations
本研究提出贝尔场景中实现量子关联所需希尔伯特空间维度的新型上界,通过施密特分解和卡拉西奥多里定理,证明在多种场景下可将维度限制为量子比特,并推广至多方及通信场景。
2025-05-26 quant-ph
Bounding entanglement dimensionality from the covariance matrix
该研究推广了协方差矩阵准则以界定两体系统纠缠的施密特数,适用于测量受限的多体系统,推导出的简洁准则比保真度方法检测范围更广,可为冷原子系统高维纠缠实验检测提供支持。
2024-01-21 quant-ph
Geometric Protection of Bipartite Entanglement in Hopf-Linked Quantum Rings
Government Arts College(政府艺术学院);Ramakrishna Mission Residential College(罗摩克里希那传教士住宿学院)
通过精确对角化未展开的3D库仑相互作用,研究深度互锁Hopf链接量子环中两个相互作用电子的二分纠缠界限,发现一种精确的连续空间对称性几何隔离正宇称Bell态,防止经典相互作用驱动的局域化,但高阶Schrieffer-Wolff变换表明这种几何保护存在根本界限,定义了不可逆纠缠坍缩的临界相互作用阈值。
2026-05-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
A framework for bounding nonlocality of state discrimination
我们考虑的类协议,可以实现本地量子操作和经典通信(LOCC)双方之间。特别是,我们专注于识别一组已知的量子态的LOCC的任务。在论文“量子非局域性无纠缠”[BDF+99]中的工作的基础上,我们提供了一个框架,在任何LOCC鉴别协议中,根据错误概率的下限,在给定的一组二分量子态中限制非局域性的数量。我们应用我们的框架,以正交产品的基础上被称为多米诺骨牌国家,并获得替代和简化的证明,量化其非局部性。我们将这一结果推广到更大维度的类似基础,以及“旋转”多米诺骨牌状态,解决了一个长期存在的悬而未决的问题[BDF+99]。
2012-06-25 math-ph math.MP quant-ph
Bounding the quantum dimension with contextuality
我们表明,量子上下文现象可以用来证明测量设备访问的维度上的下限。为了证明这一点,我们推导出最简单的noncontextuality不等式的不同尺寸和场景的界限。由此产生的维度见证独立于准备好的量子态工作。我们的结构是强大的噪声和缺陷,我们表明,最近的实验可以被看作是一个独立的量子维证人的实施。
2014-06-11 quant-ph
Concurrence of mixed bipartite quantum states in arbitrary dimensions
我们导出了任意维混合二分量子态的纠缠度的一个下界。作为推论,我们得到了一个较弱的纯代数估计,它可以检测出部分正转置的混合纠缠态。
2004-03-08 quant-ph
Witness to detect quantum correlation of bipartite states in arbitrary dimension
在这项工作中,我们引入了一个非线性见证,这是一个充分条件检测的量子关联的二分态的消失。我们的结果直接推广了[J.Maziero,R. M. Serra,arXiv:1012.3075]到任意维的基础上的Bloch表示的密度矩阵。
2011-04-02 quant-ph
Necesary and sufficient range-dimension conditions for bipartite quantum correlations
一个复合系统的统计算子存在的必要条件和充分条件,并分别为它的相关或不相关的可能性,推导出在其范围尺寸和范围尺寸的减少统计算子。
2003-05-28 quant-ph
Local Unitary Equivalence of Arbitrary Dimensional Bipartite Mixed Quantum States
研究了任意维二体量子系统的非定域性质。给出了局部酉变换下的一组完整的不变量。这些不变量给出了局域么正变换下量子态等价的充分必要条件:两个密度矩阵局域等价当且仅当所有这些不变量具有相等的值。
2012-07-11 quant-ph
Proposal for Direct, Local Measurement of Entanglement for Pure Bipartite Systems of Arbitrary Dimension
基于复合系统的纠缠度与子系统纯度之间的互补关系,提出了一种简单的测量纠缠度的方法。该方法可应用于任意维数的纯态二分系统。它只需要单量子点旋转和直接的概率测量的子系统之一,因此可以很容易地实现实验使用线性光学设备。
2008-12-18 quant-ph
A note on lower bounds of concurrence for arbitrary dimensional bipartite quantum states
该研究针对量子纠缠量化问题,基于两体量子态关联矩阵提出concurrence与2-concurrence的解析下界,相比现有下界对大纯度态的纠缠估计更优。
2025-03-20 quant-ph
Device-independent prepare-and-prepare bipartite null witness dimension test with a single joint measurement
本研究提出一种设备无关的双方面空见证维度测试方法,通过单次联合测量检测量子比特空间的不一致,并在IBM量子设备上验证了其高精度和实用性。
2025-12-12 quant-ph
Lower bound of local quantum uncertainty for high-dimensional bipartite quantum systems
量子关联在量子现象和量子信息处理研究中具有重要意义。量子相关性的测量是一个核心问题。最近提出的量子关联测度,局域量子不确定度(LQU),满足量子关联测度的全部物理要求。本文利用算符松弛方法,导出了任意维二分量子态的LQU的一个封闭形式的下界。我们比较了几种典型量子态的LQU的下界和优化的LQU。
2015-12-25 quant-ph
Quantum Nonlocality of Arbitrary Dimensional Bipartite States
研究了任意维二分量子态的非定域性。通过计算一组多设置贝尔不等式的最大违反,得到了一般两量子比特态的一个解析的和可计算的下界。这个界给出了两量子比特态不允许局部隐变量模型的必要条件。在判断某些量子态的非定域性时,该下界优于CHSH不等式。将所得结果推广到高维量子态的情形,并给出了检测非定域性的一个充分条件。
2015-09-03 quant-ph
Lower Bound of Concurrence and Distillation for Arbitrary Dimensional Bipartite Quantum States
给出了任意维二分量子态的纠缠度的一个下界。这个下界可以用来改进所有已知的并发性下界。此外,下界给出了一个可操作的充分判据的量子纠缠的可扩展性。通过对通常的并发估计方法无法识别的纠缠态的纠缠进行定量评估,并通过显示其他可提炼标准无法识别的混合态的可提炼性,说明了我们结果的重要性。
2011-12-23 quant-ph
A generalized structure of Bell inequalities for bipartite arbitrary dimensional systems
本文提出了任意d维二分系统的贝尔不等式的一种推广结构,它包含了Collins-Gisin-Linden-Massar-Popescu [Phys. Rev. Lett. 88,040404(2002)]和Son-Lee-Kim [Phys.Rev.Lett. 96,060406(2006)]。利用关联函数和联合概率分析了贝尔不等式,证明了关联函数的系数与联合概率的系数之间存在傅立叶变换关系.最后我们证明了广义结构中的系数决定了量子破坏和紧性的特征。
2007-08-10 quant-ph
On super quantum discord for high-dimensional bipartite state
本文针对高维两体量子态,给出了有或无相位阻尼通道时超量子失谐的有效界限,并证明超量子失谐始终大于通常的量子失谐。
2024-01-03 quant-ph
Non-local Correlations are Generic in Infinite-Dimensional Bipartite Systems
最近证明了当任一因子空间具有无穷维时,二部系统的不可分密度算子是迹范数稠密的。我们在这里展示了非本地状态--即,那些相关性不能被任何局部隐变量模型再现的状态也是稠密的。我们的结构区分的情况下,两个因素空间是无限维的,我们表明,违反CHSH不等式的国家是密集的,和只有一个因素空间是无限维的情况下,我们确定不违反CHSH不等式的非可分离状态的开放的邻居,但显示状态与微妙的形式的非局部性(通常称为“隐藏”非局部性)保持密集。
1999-09-03 quant-ph
High-dimensional entanglement certification: bounding relative entropy of entanglement in $2d+1$ experiment-friendly measurements
纠缠--联合量子系统中各方之间的相干相关--在二维两方情况下是很好理解和可量化的。更高(>2)维的纠缠系统在扩展各种量子信息应用的能力方面有希望。尽管这种系统的效用,量化高维纠缠的方法是更有限的和实验上的挑战。我们回顾纠缠认证方法和大量的-往往是困难的-测量需要应用它们。我们提出了一种新的认证方法,其测量要求与子系统尺寸线性缩放(缩放与系统尺寸的平方根),它只需要一个单一的复杂的测量。该认证方法对任何最大相关态的纠缠的相对熵设置下限,从而认证系统纠缠。一个下限也显示了任何最大相关状态的存在下的噪声-预期的实验情况。我们讨论所有需要的测量实验实现。
2022-10-19 quant-ph
Efficient bipartite quantum state purification in arbitrary dimensional Hilbert spaces
提出了一种新的适用于任意维二分量子系统的纯化方案。它基于一类特殊的非线性量子映射和一个单一的局部幺正操作的重复应用。这类特殊的非线性量子映射是由厄米广义异或门以自然的方式产生的。所提出的净化方案提供了两个主要优点,即它不需要在净化过程的每个步骤中进行局部去极化操作,并且它比其他已知的净化方案更有效地净化。
2001-02-06 quant-ph
Observable measures of multipartite entanglement
Politecnico di Torino(都灵理工大学)
本文提出了一种基于局部和全局纯度及关联函数的多体纠缠可观测量方法,通过量子信息理论基础结果推导出双体纠缠和混合同步纠缠的上下界,并应用于GHZ、Dicke、W态等重要态的分析。
2026-05-02 quant-ph
Entanglement detection in arbitrary dimensional bipartite quantum systems through partial realigned moments
本文提出基于部分重排矩的可分性判据,统一检测任意维度二分量子系统中的可蒸馏与束缚纠缠,并适用于两量子比特系统。
2024-03-08 quant-ph
Sharing Bell nonlocality of bipartite high-dimensional pure states using only projective measurements
本文证明仅使用投影测量即可共享任意高维纯两体态的Bell非定域性,推广了已有两量子比特纯态的结果,深化了对高维量子态非定域性共享的理解。
2024-02-20 quant-ph
Bipartite Bell Inequality and Maximal Violation
对任意维二分量子系统提出了新的贝尔不等式。计算了不等式的最大违反。贝尔不等式能更有效地检测纯态和混合量子态的量子纠缠。
2011-02-25 quant-ph
Quantum circuit optimization for arbitrary high-dimensional bipartite quantum computation
University of Science and Technology Beijing(北京科技大学);Harbin Institute of Technology(哈尔滨工业大学)
本文提出一种构造通用quNit-quMit门量子电路的合成方案,利用受控增量门和本地门实现高维量子计算,证明其为通用门集,并给出最优上界。
2026-04-13 quant-ph
Transferring and bounding single photon in waveguide controlled by quantum node based on atomic ensemble
研究了一维光波导中光子在激光控制原子系综作用下的散射过程。通过研究,我们提出了一种控制单光子在这种一维连续介质中相干传输的量子节点方案。为了精确求解有效散射方程,采用离散坐标法,在高能量极限下将线性波导模拟为耦合谐振器阵列。我们一般计算透射系数,它在共振处消失反映了我们方案的良好可控性。我们还证明了存在两个束缚态来描述腔周围的局域光子。
2009-02-15 quant-ph
Differential Geometry of Bipartite Quantum States
研究了二分量子态的微分几何。特别是对纯二体态的流形结构进行了详细的研究。显式地给出了任意给定施密特秩或施密特系数的所有归一化纯态的流形。计算了相关流形的尺寸。
2007-11-08 quant-ph
Scalable Ellipsoidal Classification for Bipartite Quantum States
从椭球分类的角度探讨了可分性问题。N维的密度算子可以表示为维度为$N^{2}- 1$的实向量空间中的向量,其分量是矩阵在某些选定基上的投影。我们提出了一种方法来测试可分性,连续优化程序的基础上。首先,我们找到最小体积覆盖椭球,包围一组特定的适当矢量化的二分可分态,然后我们计算的欧氏距离的任意矢量化的二分密度算子这个椭球。如果矢量化的密度算符落在椭球内,它被认为是可分的,否则它将被认为是纠缠的。我们的方法是可扩展的,可以直接在任何所需的尺寸。此外,我们表明,它允许检测的束缚纠缠态
2008-10-02 quant-ph
Bounding the Classical Capacity of Multilevel Damping Quantum Channels
将一种新的量子通信信道经典容量的证明方法应用于有限维的一般阻尼信道。该方法比较了通过计算和傅立叶基础上的编码获得的互信息,这可以通过仅仅两个局部测量设置和经典优化来获得。大的代表性类不同的阻尼结构的结果。
2020-05-27 quant-ph
Unbounded violations of bipartite Bell Inequalities via Operator Space theory
在这项工作中,我们表明,二分量子态的局部希尔伯特空间维数n可以违反贝尔不等式的一个因素的顺序$\sqrt{n}$(对数因子)时,观察到n个可能的结果被使用。在分析中的一个中心工具是这个问题和算子空间理论之间的密切关系,特别是最近的非交换$L_p$嵌入理论。作为这个结果的结果,我们得到了更好的Hilbert空间维证据和贝尔不等式的量子违反,具有更好的抗噪声性。
2009-10-22 quant-ph
Exact and local compression of quantum bipartite states
本文研究量子二分态的精确局域压缩,通过最小化特定纯态的施密特秩给出最小可实现维度的闭式表达式,并应用于量子信道的输出降维后处理。
2025-05-07 quant-ph
Bound on Ergotropic Gap for Bipartite Separable States
在热力学中,组成量子系统的相关性的存在具有很大的相关性。大量的研究致力于研究相关性在工作提取中的作用。在这里,我们推导出一个绑定的整体和本地提取的工作之间的差异酉操作(遍历间隙),为二分可分离的状态。违反这个界限必然证明纠缠的存在。对于纯二分量子态,在LOCC辅助的态变换下,这个带隙是单调的。我们的判据在证明具有相同局域维数的二分量子态的维数方面有意义。另一方面,我们的结果给出了一个操作意义的Nielsen-Kempe无序判据。我们还提出了一个示意性的模型来实现实验上的可分性限制和检测纠缠的一类有限的量子态。
2019-02-13 quant-ph
Separability criterion for bipartite states and its generalization to multipartite systems
引入一组对称算符,实现了二分和多分量子态的可分性判据。每一个对称算子,表示为一个对称矩阵,只有两个非零元素,和他们的任意线性组合被发现是纠缠证人。利用这些对称算符,Wootters的两量子比特态可分性判据可以推广到任意维的二体和多体系统。
2012-12-01 quant-ph
Bounding the asymptotic quantum value of all multipartite compiled non-local games
本文证明Kalai等人编译器对所有多部分编译非局部博弈实现量子可靠性,通过算子代数技术将渐近关联对应到量子交换策略,并构建通用C*-代数及新链式法则。
2025-10-15 cs.CR quant-ph
Upper bounds on entangling rates of bipartite Hamiltonians
我们讨论的速率上界的非本地哈密顿所管辖的幺正演化可以产生纠缠的二分系统。给定一个耦合两个有限维粒子A和B的二分哈密顿量H,纠缠率的上界为c*log(d)*norm(H),其中d是相互作用粒子的最小维数,norm(H)是H的算子范数,c是接近1的常数。在一定的限制条件下的初始状态下,我们证明了类似的上限与常数c,不依赖于当地的ANCILLA的尺寸的ANCILLA辅助纠缠率。限制是初始状态最多有两个不同的施密特系数(每个系数可以有任意大的多重性)。我们的证明是基于分析的混合率-一个功能的测量如何快速熵可以产生,如果一个混合的时间无关的状态与一个国家的发展单一。
2007-04-09 quant-ph
Nonlocal Properties and Local Invariants for Bipartite Systems
研究了一类一般的N维二体量子系统的非定域性质。给出了局部酉变换下的一组完整的不变量。证明了两个一般密度矩阵局部等价的充要条件是所有这些不变量在这些密度矩阵中具有相等的值。
2003-07-23 quant-ph
Violation of general Bell inequalities by a pure bipartite quantum state
基于[Loubenets,J. Math. Phys. 53,022201(2012)]中介绍的形式,我们推导了纯二分量子态最大违反一般贝尔不等式的一个新的上界.这个新的界限表明,对于一个无限维的纯二分态,其施密特系数的有限和,任何一般的贝尔不等式的违反是有界的,从上面的值独立于一些设置和一种类型的结果,连续或离散,具体到这个贝尔不等式。作为一个例子,我们应用我们的新的一般结果,以指定的上界的最大违反一般贝尔不等式的无限维二分态具有贝尔态的形式组成的两个二元相干态$|α\rangle ,|-α\rangle$,与$α>0$。我们表明,对于这些二分相干态,一般贝尔不等式的最大违反不能超过值$3$和数值分析导出的解析上界对参数$α>0$的依赖。
2021-10-17 quant-ph
Quantitative complementarity relations in bipartite systems
我们介绍了一套完整的互补量的二分,二维系统。互补性则将两个量子比特的最一般的量子态的量子纠缠度量并发性(一种二分性质)与单粒子量子性质的可预测性和可见性联系起来。因此,从干涉的观点来看,通常的波粒二象性关系必须被扩展到一个"三重性“关系,其中还包含了量子纠缠度量的并发性,它没有经典的对应物,并体现了二分系统的真正量子方面。一个广义的对偶关系,也支配可能违反贝尔不等式,出现在单和二分性质之间。
2003-02-10 quant-ph
Construction of Sets of Orthogonal Quantum States with Minimal Nonlocality in Bipartite and Tripartite Systems of Unequal Local Dimensions
College of Computer Science and Engineering, Shandong University of Science and Technology(山东科技大学计算机科学与工程学院);College of Mathematics and Systems Science, Shandong University of Science and Technology(山东科技大学数学与系统科学学院);College of Cyberspace Science and Technology, Beijing University of Technology(北京工业大学网络空间科学技术学院)
该研究解决了不等局域维数 bipartite 和 tripartite 系统中具有最小非定域性的正交量子态集合的构造问题,给出了通用构造方法并完成了具体系统的构造。
2026-08-03 quant-ph
Relative volume of separable bipartite states
在d维希尔伯特空间中,一个系统的每一个正交标架的选择都对应于一组所有相互交换的密度矩阵,或者等价地,对应于该系统的一个经典统计状态空间;因此,量子态空间本身可以被有利地看作是经典状态空间的SU(d)轨道,每个正交标架对应一个SU(d)轨道。我们利用这种联系来研究二分量子系统可分离态的相对体积。虽然两个量子比特的情况下,研究了相当多的分析细节,对于高维系统,我们回落到蒙特卡洛。我们的研究似乎产生了一些新的见解。
2015-08-19 quant-ph
Concurrence of arbitrary dimensional bipartite quantum states
我们导出了任意维两体量子态的纠缠度的解析下界。一个功能关系建立有关的并发,Peres-Horodecki标准和重新排列的标准。我们证明了对于某些混合量子态,我们的界是精确的。通过对许多束缚纠缠态的纠缠度进行定量计算,说明了该方法的重要性,其中有些束缚纠缠态不能用通常的纠缠度估计方法来确定.
2005-07-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Restrictions on the Schmidt rank of bipartite unitary operators beyond dimension two
没有。
2016-12-20 math.FA math.OA quant-ph
Random Walk of Bipartite Spins in a Classicalized Holographic Tensor Network
本文研究了强耦合二维共形场论基态经典全息张量网络中自旋为零的二分自旋的随机游动。二分自旋分布在这个网络中引入了一个度量。在随机游动的稳定状态下,诱导度量给出二维anti-de Sitter(AdS $_2$)空间度量。我们认为这种分布作为一个微观统计模型的广告$_2$空间度量。
2020-10-01 hep-th quant-ph
Adaptive quantum tomography of high-dimensional bipartite systems
自适应测量最近已被证明可以显着提高量子态和过程层析成像的性能。然而,现有的方法要么不能直接应用于高维系统,或者是令人望而却步的计算昂贵。在这里,我们提出并实验实现了一种新的层析协议专门设计的高维量子态的重建。该协议显示了定性的改进,在不忠缩放的测量次数,是足够快,以允许完整的状态断层扫描的状态与维数高达36。
2018-04-14 physics.optics quant-ph
Deterministic transformations of bipartite pure states
我们提出了一个明确的协议,确定性变换的二分纯态在任何维度使用确定性变换在较低的维度。作为一个例子,给出了$3\otimes 3$纯态单次测量确定性变换的显式解,并给出了$n\otimes n$纯态三次测量确定性变换的显式协议.
2014-12-05 math-ph math.MP quant-ph
Bounding multifractality by observables
本文探讨了如何利用量子多体系统少体可观测量结构从上方界定分形维数,解释其能谱弧形特征,并连接多体局域化相变中的单粒子与Fock空间图景。
2025-01-29 cond-mat.dis-nn quant-ph
Analytic formulae for non-local nonstabiliserness in bipartite systems of qutrits and ququints
University of Adelaide(阿德莱德大学)
本文提出双分量子三态和量子五态系统的非局域魔解析公式,并发现其在高维系统中不适用于纠缠诊断
2026-10-19 hep-ph hep-th quant-ph
Two-sided bounds on minimum-error quantum measurement, on the reversibility of quantum dynamics, and on the maximum overlap problem using directional iterates
在统一的框架下,我们得到了量子信息理论中下列重要量的双侧估计:1.任意混合量子态系综的最小误差可分辨性。2.量子动力学在纠缠保真度方面的近似可逆性。(This当反向信道是编码操作和噪声信道的组合时,也被称为“信道自适应量子错误恢复”。3.二分纯量子态和二分混合态之间的最大重叠,可以通过对混合态的一部分进行局域量子操作来实现。4.二分量子态的条件最小熵。作者的技术[J. Math. Phys. 50,032016]的一个改进版本,用于界定第一个量,给出其余三个量的双侧估计。我们的主要工具是Jezek-Fiurasek-Hradil [Phys.Rev.A68,012305]和Reimpell-Werner [Phys.Rev.Lett94,080501]介绍的用于计算最佳测量和量子误差恢复的迭代方案的抽象概括的“小角度”初始化。
2010-06-02 math-ph math.MP quant-ph
Quantitative Quantum Soundness for Bipartite Compiled Bell Games via the Sequential NPA Hierarchy
Faculty of Mathematics and Physics, University of Ljubljana(卢布尔雅那大学数学与物理学院);Faculty of Mathematics, Natural Sciences and Information Technologies, University of Primorska(沿海大学数学、自然科学和信息技术学院);Institute of Mathematics, Physics and Mechanics, Ljubljana, Slovenia(斯洛文尼亚卢布尔雅那数学、物理与力学研究所);Department of Mathematics and Statistics, University of Ottawa, Canada(加拿大渥太华大学数学与统计系);Inria Paris-Saclay(巴黎萨克雷Inria研究所);CPHT, Ecole polytechnique, Institut Polytechnique de Paris(巴黎理工学院高等物理化学中心);LIX, Ecole polytechnique, Institut Polytechnique de Paris(巴黎理工学院计算机科学实验室)
通过形式化的序贯NPA层次结构,首次建立了双部编译贝尔游戏的定量量子可靠性界限,并完整刻画了该层次结构作为独立数值工具。
2026-10-20 cs.CR math-ph math.MP